“數智化”背景下高校兵器類專業教學新模式改革淺析

趙孝禮 姚建勇 鄧文翔 胡健

南京理工大學機械工程學院 江蘇南京 210094

1 概述

隨著互聯網、物聯網、人工智能、大數據分析等新興技術與科學的飛速發展，21世紀已逐漸進入了“數智化”時代[1-3]。其中，“數智化”是指數字技術與智能技術的融合與交互，綜合利用“數字智慧化”“智慧數字化”等理念，實現算法、數字、人工智能等多層次的技術提升與科學升華。

為了加速推動人類社會邁向人機融合與協同、數據與信息共創共享、人類生活更加和諧進步[2-4]。各國紛紛針對“數智化”提出了一系列的發展舉措，試圖在未來數字化與智能化中獲得先機。早在2017年，國務院發布了《新一代人工智能發展規劃》。隨著時間的推移，我國務院又于2019年印發了關于《中國教育現代化2035》的文件，將加快信息化時代教育的變革列為面向教育現代化建設十大戰略任務之一[3-4]。至此，“數智化”已逐步由新興概念發展成為具有深遠影響力以及滲透力的國家重大戰略與規劃的方向之一。

目前，高等教育，尤其是兵器科學與技術(兵器類)專業等，面臨著數字化、信息化、智能化為特征的教學模式以及教學方式的挑戰與轉變[5-6]。即未來的“數智化”背景下如何開展高?！皵抵腔钡慕虒W環境、學生培養、教師培訓、賦能等都是至關重要的。與此同時，習近平總書記在2019年對國際人工智能與教育大會做出的祝賀以及指導指出：相比較于其他教育階段，高等教育作為新一代信息技術的研究主體以及應用領域，將會最先迎來數智化轉型的機遇。

兵器專業作為傳統與典型的理工類學科，涉及機械、電子、信息等知識，具有多學科知識與技術交叉融合的特征[5-6]。兵器類專業為國防與軍事建設、社會與經濟發展培養了大批專業性人才。兵器類專業開設要求比較嚴格。在“數智化”時代背景下兵器類專業教學模式受到了重大的沖擊與影響，譬如教學內容的智能化與信息化要求、教學方式的多媒體化的要求、教學理念的智能化智慧化需求等。這些要求使得“數智化”教學新模式的改革十分迫切。為此，筆者以南京理工大學兵器類專業建設為主要對象，具體以個人所承擔的“發射系統智能運維”本科生選修課課程為主要研究案例，該課程具有較強的理論知識與工程問題特征，結合我國兵器類其他高校課程的經驗與方法，深入探究“數智化”兵器類專業教學新模式改革的意義、挑戰、存在問題、主要內容、措施與策略等，大幅度提高高校兵器類專業教學質量。最終，本文將針對“數智化”背景下高校兵器類專業教學新模式改革問題展開深入的討論與分析。

2 “數智化”背景下高校兵器類專業教學新模式改革的必要性分析

為了發展適應新時代、未來兵器類專業性人才，需要分析“數智化”背景下高校兵器類專業教學新模式改革的必要性。

2.1 “數智化”教學是新時代兵器類專業課程信息化建設的必然選擇

在21世紀，人們的生活充滿著移動互聯、網絡信息發達的足跡，國防與軍工領域同樣也急切地面臨著信息化、數字化、智能化的需求。以武器發射系統專業為例，火箭發射技術傳統的主要以機械、燃燒、力學等進行驅動與傳動，目前已經在向著全電化、集群化、高精密控制、高安全可靠等方向進軍。在“數智化”背景下新時代兵器類專業課程信息化建設與教學模式改革是必然的，也是符合兵器類專業技術人才的教學模式范疇[5-6]。

2.2 “數智化”教學是適應未來高校兵器類人才素質培養的客觀要求

在“數智化”時代，高校的大學生群體對于智能化、數字化、信息化的知識更加渴求。高校兵器類專業知識的更新換代更加符合未來素質型人才培養的模式。大學生其意識形態以及政治覺悟也是重要發展的關鍵階段，其價值觀以及專業素養也是處于重要時期，所以為了培養適應現代化、世界化、未來化的素質型人才，課程建設及思政課程要著重培養學生的專業知識、思想覺悟、素養等。為了充分滿足現代高校學生的內在需求，教師、學校、社會應該加強利用網絡、信息、數據、數字等技術與資源融合，在課堂與教學中進行模式與內容的改革與轉變。

2.3 “數智化”教學模式改革是高校兵器類一流學科建設的必然要求

新世紀高等教育改革與發展目標是建設一批具有世界一流水平的大學與世界一流水平學科。目前，我國兵器類的雙一流建設主要以北京理工大學與南京理工大學等為主。一流的學科建設必然要建設一流的課程與教學模式，“數智化”教學模式改革是一流學科建設的必然要求。以南理工兵器類學科建設為例，兵器類專業主要改革分為彈藥工程與爆炸技術、武器系統與工程等兩大類，主要是將之前具體專業更加細化了，在大二或者后期根據學生的興趣與愛好分為火炮、自動武器、火箭彈、引信等多個方向。同時，對于專業課程建設也提出了新的要求與規范，鼓勵新型化、專業化知識進入課程教育教學，鼓勵新型教育教學模式的嘗試與推廣，鼓勵交叉融合領域的知識融入兵器類專業等。同時加強工程與專業認證工作，加大教師培訓力度，拓寬學生學習實習場地等。即“數智化”教學模式改革是高校兵器類一流學科建設的必然要求。

3 “數智化”背景下高校兵器類專業教學改革所面臨的主要挑戰

在推行“數智化”兵器類教學改革的過程中毫無疑問會面臨一系列的問題與挑戰，可大致歸納為三個方面：教學方式的挑戰、教學內容的挑戰、教師素質的挑戰。

3.1 “數智化”背景下高校兵器類專業教學方式的挑戰

與傳統兵器類專業課程教學模式相比，“數智化”兵器類專業教學模式突破了傳統以教師活動為核心的模式，轉變為以學生為中心的教學模式，其傳統的教學模式一般采用機械式的灌輸理論，教學教學方式比較單一，師生之間的互動比較少。兵器類專業屬于一種多學科交叉、綜合性與實踐性并行的專業，如何加強數智化、信息化、智能化等知識與技術的融合，對新的教學模式提出了一系列的挑戰。在基于數智化時代背景下，需要教師、學生以及學校社會加強信息技術、網絡技術、數智化技術等對原有的教學教育模式進行更新換代，積極調動學生的主觀能動性及良好的學習興趣。借助多元混合的教學教學模式推廣新的理念與知識，如中國大學MOOC、智慧樹等新興教學模式，讓學生通過多種教學方式以及途徑學習到各種知識，有效提高“數智化”兵器類專業教學改革成效。

3.2 “數智化”背景下高校兵器類專業教師素質的挑戰

目前，數智化背景下高校兵器類專業的教育教學已經逐漸使兵器類教學從傳統模式轉變為現代化模式，其傳統的封閉式保守形式逐漸轉變為開放式的、包容式的，這些對教師的素質與專業技能的要求越來越高。隨著數字化、智能化等技術的發展與革新，學生所能接觸的知識來源越來越多，可通過移動互聯網、交流溝通工具日益廣泛，使得知識的傳播并不僅僅局限于課堂知識以及書本知識。新時代教師的素質能力以及教學水平急需提高，利用移動互聯、計算機技術對現有的知識進行更新替換，對原有的教學模式進行升級優化，進而確?！皵抵腔备咝１黝悓I教師素質與能力的不斷提升，提高“數智化”兵器類專業課程建設的質量。

3.3 “數智化”背景下高校兵器類專業教學內容的挑戰

“數智化”兵器類專業教學主要面臨著信息與數據等流通性與傳播性比較廣泛且流動快速的現狀，所以現階段兵器類專業課程的知識不再僅僅來源于書本，還來自全球網絡與信息資源，源自工程與理論實踐知識。這些知識的傳播與共享毫無疑問給專業教學內容帶來一系列的挑戰。因此，結合多源化的知識與課程內容，將理論與工程實踐知識融入未來素質型人才培養領域，全面加速一流兵器學科人才建設的速度，深化“數智化”背景下兵器類專業教學內容改革，向著信息化、智能化、數字化等特征知識與內容進軍。

4 “數智化”背景下高校兵器類專業教學改革的重點內容

本節主要以南京理工大學兵器類專業教學改革為主要研究背景與經驗，借鑒“數智化”兵器類專業教學改革重點內容分為數字化與智能化兩大方面，具體如下。

4.1 數字化

自從2012年以慕課(MMOC)等為代表的線上以及互聯網、多媒體、數字化學習方式席卷全球以來，數字化、多媒體教學模式對傳統高校的一些專業沖擊與震撼不言而喻。傳統的只是依靠板書以及書本講述的模式正在發生著劇烈的變化。近年來，數字化的發展模式更加突出，多媒體的教學內容、方法以及教學體制已變得更加多元，線上教育活動如騰訊課堂等蜂擁而至。在這種情況下，數字化的教學內容準備、教學任務設置等需要更加靈活化、多元化。

4.2 智能化

目前，智能化需求已不只局限于生活、出行等，教育領域尤其是高等教育的智能化也是十分迫切的。兵器類專業作為我國高等教育以及國防建設的重要發展方向，其改革將有利于培養學生學習興趣，塑造適宜于未來素質型人才，提高學生專業素養與技能。在數智化高校兵器類教學改革不僅僅只是對教學模式、教學手段、教學體制進行改革，更重要的是對教學內容與知識進行更新換代，融入學生、教師、學校、社會更加需要的專業化、智能化的新知識、新內容、新理論、新案例等。將移動互聯、大數據、人工智能等最新熱門的知識點與傳統的兵器學科與課程結合。筆者以所承擔的“發射系統智能運維”本科生選修課課程為主要研究案例，將智能運維、健康管理以及故障診斷與預測的最新知識與火箭導彈發射系統進行結合與應用，將智能化、信息化技術融入高校兵器類專業教學改革與新課程建設。

5 “數智化”背景下高校兵器類專業教學模式的改革策略

為了深化“數智化”背景下高校兵器類專業教學模式改革，主要從以下幾個教學模式改革策略與途徑入手。

5.1 充分利用信息化網絡資源，培養素質型人才

為了培養素質型未來人才，著重塑造學生的專業化技能與素養，在數智化背景下，充分利用網絡信息化資源，借助網絡知識與技能結合教材知識，提高學生對知識的認知以及學會學習的技能，充分挖掘課程與課外之間的知識，讓學生學會學習，培養學生的全面素質型技能，深入“數智化”背景下高校兵器類專業教學模式改革內容，以及獲取教改的最終成果。

5.2 加強教學教師師資培訓，服務教育教學改革

“數智化”背景下，高校兵器類專業教學模式改革要求加強教學教師師資培訓，服務教育教學改革。教師作為教育教學最為關鍵的一環，其對于知識的傳播與推廣是至關重要的。但是隨著時間的推移，原來的知識以及教習技能、理念等已經遠遠不能滿足于數智化的高校兵器類專業的教學任務，所以要讓老師也能隨時充電，對自己的技能、知識、認知及理念進行升級優化，學會利用互聯網、計算機等技術提升自身教學能力，拓展教學知識點與內容，加深教育教學理解，服務教學課堂的改革與優化。

5.3 構建數智化專業課程，培養愛國意識

高校兵器類專業建設本身具有其獨特的軍工與國防特性，本身就是要為祖國培養未來國防建設人才，所以在加強數智化專業課程的建設過程中，其愛國思想與意識的培養也是至關重要的，思想政治教育也是武器，也是重要的知識點與教學任務。培養與引導學生的愛國情懷，加強愛國素質教育，完善“數智化”背景下高校兵器類專業教學改革與課堂內容建設。

5.4 深化數智化教學平臺，拓寬思維與教學改革

隨著電子信息、互聯網、計算機、人工智能、大數據等技術的發展，如何深化數智化教學平臺建設，拓寬學生的思維空間，促進教育教學改革？這是在深入運用數智化技術的背景下，開展創新與發展、意識與思維空間，以創新為驅動內核，以人才培養為根本，以服務社會與國家為最終目的，全面深化推進“數智化”背景下高校兵器類專業教學模式的改革，提高教育教學水準，為中華民族偉大復興服務，為建設一流的兵器類專業、培養一流人才服務。

6 總結與展望

總而言之，近年來隨著“數智化”技術的飛速發展，高等院校的兵器類學科急需對其教學內容、方法、理念等進行改革，智能化、數字化的知識為兵器類專業教學模式的改革做出了突出的貢獻。分別對其改革必要性、所面臨的挑戰、重點內容、策略建議等進行討論與分析。本文對“數智化”兵器類專業教學模式的改革進行了初步探析，為在日后的具體教學任務與工作開展打下堅實的基礎。